JPH0315584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、負圧式及び油圧室の各倍力機構を備
えた複合倍力装置、特に車両のブレーキマスタシ
リンダ操作用に好適な倍力装置に関する。

(2) 従来の技術 ブースタシエルと、該ブースタシエル内を前部
の第１作動室と後部の第２作動室とに区画するブ
ースタピストンと、前記第１作動室に常時連通す
る負圧源と、前記第２作動室を第１作動室または
大気に交互に連通切換え制御する気圧制御弁とを
備えた負圧式倍力機構と；前記ブースタピストン
に連結され、それを前方へ押圧し得る油圧作動器
と、該油圧作動器に接続された油圧源と、その油
圧源から油圧作動器への圧油の供給を制御する油
圧制御弁とを備えた油圧式倍力機構と；より複合
倍力装置を構成したものは、例えば特公昭57−
53221号公報に開示されるように従来公知である。

(3) 発明が解決しようとする課題 上記従来装置においては、負圧式倍力機構の出
力が最大値に達した以後も入力杆に更に大きな前
進操作力が加えられた時に生じる、該入力杆とブ
ースタピストンとの相対変位に、上記油圧制御弁
を応動させるようにしているので、該油圧制御弁
の弁体を複合倍力装置の内部、特に上記入力杆と
ブースタピストンとの相対変位を直接感知し得る
部位に設置する必要があり、そのため該油圧制御
弁自体の配置の自由度が著しく制限を受けたり、
そのメンテナンスが面倒なものとなるばかりでな
く、複合倍力装置の内部構造も複雑化する等の問
題があつた。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、従来装
置の上記問題を解決し得る複合倍力装置を提供す
ることを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 そして上記目的を達成するために本発明は、ブ
ースタシエルと、該ブースタシエル内を前部の第
１作動室と後部の第２作動室とに区画するブース
タピストンと、前記第１作動室に常時連通する負
圧源と、前記第２作動室を前記第１作動室または
大気に交互に連通切換え制御する気圧制御弁とを
備えた負圧式倍力機構と；前記ブースタピストン
に連結され、それを前方へ押圧し得る油圧作動器
と、該油圧作動器に接続された油圧源と、その油
圧源から油圧作動器への圧油の供給を制御する油
圧制御弁とを備えた油圧式倍力機構と；より構成
してなる複合倍力装置において、前記油圧制御弁
は、前記第１，第２作動室間の気圧差を検知し得
る負圧アクチユエータと、この負圧アクチユエー
タに連動連結されて、前記油圧源から油圧作動器
への圧油の供給を前記気圧差に応じて制御する弁
体とを少なくとも備えることを特徴とする。

(2) 作用 油圧制御弁の負圧アクチユエータと第１，第２
作動室との間を適宜配管すれば、該アクチユエー
タを上記気圧差に応動させて弁体を的確に作動制
御できるようになるので、油圧式倍力機構におけ
る油圧源から油圧作動器への圧油の供給が、負圧
式倍力機構における第１，第２作動室の気圧差に
応じて的確に行われる。従つて油圧制御弁を、ブ
ースタピストンと入力杆との相対変位とは無関係
に作動させることが可能となるから、前記従来装
置のように油圧制御弁を複合倍力装置内部の特定
部位に設置すべき必然性はなくなる。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、１は前後一対の椀状体１Ａ，１Ｂを衝
合せ結合して構成されたブースタシエルで、その
内部を、それに前後往復動自在に収容したブース
タピストン２と、その後面に内周ビードを固着す
ると共に外周ビードを前記両椀状体１Ａ，１Ｂ間
に挾着したダイヤフラム３とにより前部の第１作
動室Ａと、後部の第２作動室Ｂとに区画する。第
１作動室Ａは蓄圧用逆止弁４を介して負圧源であ
る内燃機関の吸気マニホールドＩ内に常時連通
し、第２作動室Ｂは気圧制御弁５を介して第１作
動室Ａ、または後述する弁筒６の大気導入口７に
交互に連通切換え制御されるようになつている。

第１作動室Ａにコイル型戻しばね８を縮設し、
その戻しばね８によりブースタピストン２を常時
後退方向、即ち第２作動室Ｂ側に弾発し、その後
退限を、ピストンダイヤフラム３の背面に隆起形
成したリブ３ａをブースタシエル１の後壁に当接
させることにより規制する。

ブースタピストン２には、その中心部後面から
軸方向に突出する弁筒６を一体に形成し、その後
端を大気導入口７として開放する。

弁筒６内には気圧制御弁５を次のように構成す
る。即ち、弁筒６の前部内壁に環状の第１弁座１
０₁を形成し、弁筒６の前部には、入力杆１１に
連結されてその前端部を構成する弁ピストン１２
を摺合し、この弁ピストン１２後端に前記第１弁
座１０₁に囲繞される環状の第２弁座１０₂を形成
する。

弁筒６の内壁には、両端を開放した筒状の弁体
１３の基端部１３ａを弁筒６に嵌着される弁体保
持筒１４を介して挟止する。この弁体１３はゴム
等の弾性材より形成されたもので、その基端部１
３ａから薄肉の中間部１３ｂが半径方向内方へ延
出し、その中間部１３ｂの内周端に厚肉の弁部１
３ｃが連設されており、その弁部１３ｃを前記第
１および第２弁座１０₁，１０₂と対向させる。而
して弁部１３ｃは中間部１３ｂの変形により前後
に移動することができる。

弁部１３ｃには環状の補強板１５を埋設し、こ
れに弁部１３ｃを両弁座１０₁，１０₂に向つて付
勢すべく弁ばね１６を作用させる。

第１弁座１０₁の外側部はブースタピストン２
の通孔１７を介して第１作動室Ａに、また第１お
よび第２弁座１０₁，１０₂の中間部は別の通孔１
８を介して第２作動室Ｂに、また第２弁座１０₂
の内側部は弁体１３内部を介して大気導入口７に
それぞれ常時連通する。

また、ブースタピストン２の中心部前面には、
反動機構１９の収容段付孔２０を持つボス２１を
隆起させる。上記段付孔２０はボス２１の前面に
開口する大径孔２２と、その大径孔２２の奥部に
連なる小径孔２３とよりなり、その小径孔２３に
は受圧ピストン２６を、また大径孔２２には弾性
ピストン２４および反動ピストン２５を順次摺合
して、弾性ピストン２４を他の２個のピストン２
５，２６間に介在させる。最前部の反動ピストン
２５の大径孔２２からの離脱を防止する抜止め部
材として、拡張力を有するサークリツプ２７を大
径孔２２の内周壁に係止して反動ピストン２５の
前面に対向させる。而して、上記３個のピストン
２４，２５，２６により反動機構１９が構成され
る。

さらに、上記小径孔２３には、弁ピストン１２
の前端面より突出する小軸１２ａを突入させて受
圧ピストン２６の後端面に対向させる。

一方、反動ピストン２５の前面からは、案内杆
２８を突出させ、この案内杆２８により、ブース
タシエル１前壁を貫通して反動ピストン２５に当
接する出力杆２９を抜差自在に支承する。上記案
内杆２８は、素材の歩留を考慮して反動ピストン
２５とは別個に製作されて反動ピストン２５の中
心孔２５ａに挿通される。その際、抜止めのため
に、案内杆２８後端に突設したフランジ２８ａを
反動ピストン２５と弾性ピストン２４間に挟持さ
せる。

弁筒６に固定される弁体保持筒１４と、入力杆
１１に固定されるばね座体３０との間には、入力
杆１１を後退方向に弾発する戻しばね３１を縮設
し、その後退限を規制するストツパ３２を前記小
径孔２３において弁ピストン１２の小軸１２ａに
止着する。弁体保持筒１４の後方開口部内には空
気フイルタ３３を装着する。

以上により負圧式倍力機構Ｖが構成される。

後部椀状体１Ｂには、その中心部後面から軸方
向に突出するパワーシリンダ３４を一体に形成
し、その内部に弁筒６を貫通させて、その前後部
をパワーシリンダ３４の前後端壁３５，３６に摺
動自在に支承させる。弁筒６の外周面には、出力
ピストン３７を同心状に一体に形成し、その出力
ピストン３７をパワーシリンダ３４内に摺合する
ことにより、その内部を前部の油溜室Ｃと後部の
出力油圧室Ｄとに区画する。上記パワーシリンダ
３４、出力ピストン３７等は、ブースタピストン
２に連結されて、それを前方へ押圧し得る油圧作
動器Haを構成する。

出力油圧室Ｄには、負圧式倍力機構Ｖにおける
第１，第２作動室Ａ，Ｂ間の気圧差を検知して出
力油圧室Ｄに圧油を供給すべく作動する油圧制御
弁３８を介して油圧源３９を接続する。

油圧源３９は油圧ポンプ４０、蓄圧器４１、油
溜４２等よりなるもので、パワーステアリングＳ
の油圧源を使用してスペースの節約とコストの低
減を図つている。

油圧制御弁３８は隔壁４３により仕切られた弁
函４４と気圧差検知函４５とを有し、その弁函４
４内を、それに摺合された弁座４８により気圧差
検知函４５側の給油室Ｅと、それと反対側の排油
室Ｆとに区画する。排油室Ｆ内には押圧ばね４９
を縮設し、その押圧ばね４９の弾発力により弁座
４８の外周縁を両室Ｅ，Ｆ間の段部５０に当接さ
せて両室Ｅ，Ｆを確保する。

隔壁４３には弁体５１を摺動自在に貫通支承さ
せて、その先端を弁座４８の弁孔５２と対向さ
せ、またその基端を、気圧差検知函４５内を給油
室Ｅ側の第１作動室ａとそれと反対側の第２作動
室ｂとに区画するダイヤフラム５３に固着する。
第１作動室ａ内には戻しばね５４を縮設し、その
戻しばね５４の弾発力により弁体５１基端面を第
２作動室ｂ外壁内面に当接せ、弁孔５２を開放す
るようになつている。而して前記気圧差検知函４
５、ダイヤフラム５３及び戻しばね５４は互いに
協働して本発明の負圧アクチユエータAbを構成
している。

油圧制御弁３８において、その給油室Ｅの入口
側を油路５５を介して蓄圧器４１に、また出口側
を油路５６を介してパワーシリンダ３４の出力油
圧室Ｄにそれぞれ接続する。一方、排油室Ｆを２
本の油路５７，５８を介して油圧源３９の油溜４
２とパワーシリンダ３４の油溜室Ｃとにそれぞれ
接続する。

気圧差検知函４５において、第１作動室ａを接
続路５９を介してブースタシエル１の第１作動室
Ａに、また第２作動室ｂを接続路６０を介してブ
ースタシエル１の第２作動室Ｂにそれぞれ接続す
る。

以上により油圧式倍力機構Ｈが構成される。

車室において、負圧式倍力機構Ｖの入力杆１１
の後端には、固定ブラケツト６１に枢支６２され
るブレーキペダル６３を連結金具６４を介して連
結する。６５はブレーキペダル６３を後方へ付勢
する戻しばねである。

ブレーキマスタシリンダＭのシリンダ本体６６
後端部はブースタシエル１前壁に形成された凹部
６７内に嵌入させ、そのシリンダ本体６６内の作
動ピストン６８の後端に負圧式倍力機構Ｖの出力
杆２９を、凹部６７の後壁を貫通させて対向させ
る。

次にこの実施例の作用を説明すると、図面は非
作動状態を示すもので、入力杆１１およびブース
タピストン２はそれぞれ戻しばね８，３１の弾発
力により所定の後退位置に保持され、また弁ピス
トン１２は戻しばね３１の弾発力を似て第２弁座
１０₂を弁部１３ｃの前面に着座させると共に、
それを第１弁座１０₁から離間させてそれらの間
に間隙ｇを形成している。したがつて、常時負圧
を蓄えている第１作動室Ａは通孔１７、間隙ｇお
よび通孔１８を介して第２作動室Ｂと連通し、ま
た弁部１３ｃの前面開口部は第２弁座１０₂によ
り閉鎖されるので、第２作動室Ｂには第１作動室
Ａの負圧が伝達して両作動室Ａ，Ｂの気圧が均衡
し、ブースタピストン２は戻しばね８の制御下に
おかれている。

また、第１，第２作動室Ａ，Ｂの気圧の均衡に
伴い、油圧制御弁３８の第１，第２作動室ａ，ｂ
内の気圧も接続路５９，６０を介して均衡し、戻
しばね５４の弾発力により弁体５１の基端面が第
２作動室ｂの外壁内面に当接して弁孔５２を開放
している。これにより給油室Ｅは弁孔５２を介し
て排油室Ｆに連通しているので、パワーシリンダ
３４の出力油圧室Ｄに圧油は進入しない。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル６３を
踏込み、入力杆１１および弁ピストン１２を前進
させれば、弁ばね１６により前方へ付勢される弁
部１３ｃは弁ピストン１２に追従して前進し、直
ちに第１弁座１０₁に着座して両作動室Ａ，Ｂ間
の連通を遮断し、同時に第２弁座１０₂は弁部１
３ｃから離れて第２作動室Ｂを通孔１８および弁
体１３内部を介して大気導入口７に連通させる。
したがつて第２作動室Ｂには大気が素早く導入さ
れ、該室Ｂが第１作動室Ａよりも高圧となり、両
室Ａ，Ｂ間に生じた気圧差による前方への押圧力
を受けてブースタピストン２が戻しばね８に抗し
て前進する。

ブースタシエル１の第２作動室Ｂに導入された
大気の一部は接続路６０を介して油圧制御弁３８
の第２作動室ｂ内に導入され、該室ｂが第１作動
室ａよりも高圧となり、両室ａ，ｂ間に生じる気
圧差により弁体５１が戻しばね５４に抗して前進
し、弁孔５２を閉鎖するので、蓄圧器４１から圧
油が油路５５、給油室Ｅおよび油路５６を介して
パワーシリンダ３４の出力油圧室Ｄに進入し、出
力ピストン３７、即ちブースタピストン２に油圧
による前方への押圧力が作用する。

これによりブースタピストン２は負圧式倍力機
構Ｖおよび油圧式倍力機構Ｈによる合成押圧力を
受けて前進し、弾性ピストン２４および反動ピス
トン２５を介して出力杆２９を前進させるのでブ
レーキマスタシリンダＭの作動ピストン６８が前
方へ駆動され車両に強力な制動がかけられる。

一方、弁ピストン１２の小軸１２ａはその前進
により受圧ピストン２６を介して弾性ピストン２
４に当接すると、出力杆２９から反動ピストン２
５に伝わる作動反力により弾性ピストン２４の一
部が小径孔２３側に膨出変形を生じ、これにより
前記反力の一部が受圧ピストン２６および弁ピス
トン１２を介してブレーキペダル６３側にフイー
ドバツクされ、それにより操縦者は出力杆２９の
出力、即ち制動力を感知することができる。

次に、ブレーキペダル６３の踏込み力を解放す
ると、先ず弁ピストン１２にかゝる前記反力およ
び戻しばね３１の弾発力により入力杆１１が後退
し、これにより第２弁座１０₂を弁部１３ｃに着
座させると共に、その弁部１３ｃを第１弁座１０
_１から引き離し、それらの間に再び間隙ｇを形成
するので、その間隙ｇを通して両作動室Ａ，Ｂの
気圧が相互に素早く均衡する。両作動室Ａ，Ｂの
気圧の均衡に伴い、油圧制御弁３８の両作動室
ａ，ｂの気圧も均衡するので、戻しばね５４の弾
発力により弁体５１を弁座４８より離間させて弁
孔５２を開放する。

そしてブースタシエル１の第１，第２作動室
Ａ，Ｂの気圧の均衡および油圧制御弁３８の弁孔
５２の開放により、ブースタピストン２は戻しば
ね８の弾発力により後退する。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、ブースタシエル
と、該ブースタシエル内を前部の第１作動室と後
部の第２作動室とに区画するブースタピストン
と、前記第１作動室に常時連通する負圧源と、前
記第２作動室を前記第１作動室または大気に交互
に連通切換え制御する気圧制御弁とを備えた負圧
式倍力機構と；前記ブースタピストンに連結さ
れ、それを前方へ押圧し得る油圧作動器と、該油
圧作動器に接続された油圧源と、その油圧源から
油圧作動器への圧油の供給を制御する油圧制御弁
とを備えた油圧式倍力機構と；より構成してなる
複合倍力装置において、前記油圧制御弁は、前記
第１，第２作動室間の気圧差を検知し得る負圧ア
クチユエータと、この負圧アクチユエータに連動
連結されて、前記油圧源から油圧作動器への圧油
の供給を前記気圧差に応じて制御する弁体とを少
なくとも備えるので、その油圧制御弁の負圧アク
チユエータと第１，第２作動室との間を適宜配管
するだけで、該アクチユエータを上記気圧差に応
動させて弁体を的確に作動制御することができる
ようになり、その結果、前記従来装置のように油
圧制御弁を複合倍力装置内部の特定位置に設置す
べき必然性はなくなるから、油圧制御弁の配管の
自由度が著しく高められると共にそのメンテナン
スの作業性も向上させることができ、また複合倍
力装置自体の内部構造も油圧制御弁の特設に起因
して特別に複雑化する虞れはなくなり、コストダ
ウンに寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す縦断側面図であ
る。 Ａ…第１作動室、Ｂ…第２作動室、Ｄ…出力油
圧室、Ｈ…油圧式倍力機構、Ha…油圧作動器、
Ｖ…負圧式倍力機構、Ab…負圧アクチユエータ、
１…ブースタシエル、２…ブースタピストン、５
…気圧制御弁、３８…油圧制御弁、３９…油圧
源、５１…弁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブースタシエル１と、該ブースタシエル１内
   を前部の第１作動室Ａと後部の第２作動室Ｂとに
   区画するブースタピストン２と、前記第１作動室
   Ａに常時連通する負圧源Ｉと、前記第２作動室Ｂ
   を前記第１作動室Ａまたは大気に交互に連通切換
   え制御する気圧制御弁５とを備えた負圧式倍力機
   構Ｖと；前記ブースタピストン２に連結され、そ
   れを前方へ押圧し得る油圧作動器Haと、該油圧
   作動器Haに接続された油圧源３９と、その油圧
   源３９から油圧作動器Haへの圧油の供給を制御
   する油圧制御弁３８とを備えた油圧式倍力機構Ｈ
   と；より構成してなる複合倍力装置において、 前記油圧制御弁３８は、前記第１，第２作動室
   Ａ，Ｂ間の気圧差を検知し得る負圧アクチユエー
   タAbと、この負圧アクチユエータAbに連動連結
   されて、前記油圧源３９から油圧作動器Haへの
   圧油の供給を前記気圧差に応じて制御する弁体５
   １とを少なくとも備えることを特徴とする、複合
   倍力装置。